РЕГУЛЯТОР РЕЖИМА РАБОТЫ СУДОВОГО ДИЗЕЛЯ С ДИСТАНЦИОННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ Российский патент 1995 года по МПК F02D35/00 F02D29/02 

Изобретение относится к судостроению, в частности к эксплуатации судов с дизельными силовыми установками, оснащенными тросиковым дистанционным управлением.

Известно устройство для регулирования режима работы судового дизеля [1] в котором датчик числа оборотов механически связан (при помощи механической тяги) с распределительным золотником, воздействующим на исполнительный механизм, выполненный в виде гидравлического сервомотора, имеющего обратную гидравлическую связь с золотником, и непосредственно перемещающего рейку топливных насосов. Недостатком этого устройства является то, что исполнительный механизм постоянно связан с рейкой топливных насосов и постоянно на нее воздействует в зависимости от условий движения, в то время как в судовождении достаточно часто встречаются ситуации, когда какое-либо постороннее вмешательство в управление дизелем является помехой (при швартовке, шлюзовании, расхождении судов и т.д.), выход из строя исполнительного механизма и его заклинивание может привести к ограничению движения топливной рейки, что может создать аварийную ситуацию. Все это снижает надежность управления дизелем. Недостатком этого устройства является также сложность конструкции исполнительного механизма и сложность переналадки его на другую программу регулирования.

Известен регулятор режима работы (оборотов) судового дизеля [2] содержащий блок регулирования со схемой сравнения, датчик числа оборотов, выполненный в виде тахогенератора, вход которого связан с гребным валом, а выход с первым входом блока регулирования, датчик обратной связи, вход которого связан с рейкой топливного насоса дизеля, а выход с вторым входом блока регулирования и исполнительный механизм с электроприводом, причем выход блока регулирования соединен с входом электропривода исполнительного механизма.

Недостатком этого регулятора является его пониженная надежность, так как исполнительный механизм постоянно связан с рейкой топливных насосов и постоянно на нее воздействует в зависимости от условий движения. Кроме того, размещение исполнительного механизма непосредственно на дизеле в условиях повышенной температуры и вибрации, воздействия топлива и масла, в условиях возможности его повреждения при обслуживании и ремонте дизеля, на расстоянии от рулевой рубки, снижает его надежность и удобство обслуживания; ограничения по габаритам исполнительного механизма из-за стесненности при его размещении на дизеле вызывают необходимость подбора составляющих частей исполнительного механизма, например, электропривода, в большей степени по минимуму габаритов, чем по надежности и долговечности.

Цель изобретения совершенствование конструкции регулятора режима работы судового двигателя, повышение надежности и удобства обслуживания регулятора дизеля с тросиковым дистанционным управлением.

Цель достигается тем, что в известном регуляторе режима работы судового дизеля с дистанционным управлением, содержащем блок регулирования со схемой сравнения, датчик числа оборотов, выполненный в виде тахогенератора, вход которого связан с гребным валом, а выход первым входом блока регулирования, датчик обратной связи, вход которого связан с рейкой топливного насоса дизеля, а выход с вторым входом блока регулирования, и исполнительный механизм с электроприводом, причем выход блока регулирования соединен с входом электропривода исполнительного механизма, система дистанционного управления выполнена в виде ведущего шкива, связанного с рукояткой управления, и ведомого шкива, связанного с регулятором числа оборотов дизеля, ведомый шкив через тросик связан с ведущим шкивом, а исполнительный механизм выполнен в виде элемента с роликами, установленного с возможностью перемещения и изгибания тросика роликами.

На фиг. 1 показана схема регулятора; на фиг. 2 и 3 схема воздействия исполнительного механизма на тросики системы дистанционного управления дизелем.

Регулятор содержит блок питания 1, преобразующий переменный ток судовой электросети в постоянный ток низкого напряжения для питания блока регулирования 2, к которому поступают электрические сигналы от датчика числа оборотов, в качестве которого применен тахогенератор 3 гребного вала 4, а также от датчика обратной связи 5 положения рейки 6 топливного насоса дизеля 7. Датчик обратной связи 5 получает перемещения от рейки 6 топливного насоса дизеля 7, блок регулирования 2 выдает управляющий сигнал электроприводу 8 исполнительного механизма 9, воздействующему на тросики 10 дистанционного управления с помощью устройства 11 с роликами.

Исполнительный механизм расположен вне машинного отделения, в месте, удобном для обслуживания, например в рубке. Блок питания 1 и блок регулирования 2 установлены в рубке, вблизи от штатного выносного пульта управления 12, имеющего рукоятку управления 13. В штатную систему дистанционного управления входят также ведущий шкив 14, сблокированный с рукояткой управления 13, тросики 10 и ведомый шкив 15 штатного регулятора числа оборотов 16 дизеля 7.

Регулятор работает следующим образом. После подачи питания на блок питания 1 и включения блока регулирования 2 цепь тахогенератора и цепь датчика обратной связи 5 замыкаются со схемой сравнения блока регулирования 2. Если в данный момент судовой дизель 7 работает на номинальном режиме (полная загрузка судна, глубокая вода, прямой курс, установившаяся скорость, отсутствие ветра и волнения), то величины электрических сигналов, поступающих в схему сравнения от тахогенератора 3 и датчика обратной связи 5, равны, и регулирования не происходит. Рукоятка 13 выносного поста управления занимает положение "полный ход" (фиг. 1). Устройство 11 исполнительного механизма 9 изгибает тросики 10 роликами (фиг. 2). Если судно выходит на участок с осложненными условиями движения, например на мелководье, то сопротивление движению судна увеличивается, что вызывает уменьшение скорости судна. При этом гребной винт становится гидродинамически более "тяжелым", и дизель 7, работая по своей внешней характеристике с неизменной (номинальной) цикловой подачей топлива в цилиндр, перегружается и уменьшает число оборотов. Таким образом, сигнал от датчика обратной связи 5 не изменится, так как положение рейки 6 топливного насоса осталось прежним, а сигнал от тахогенератора 3 изменится в соответствии с уменьшением числа оборотов. Поэтому блок регулирования 2, чтобы сравнять сигналы, подает питание на электропривод 8 исполнительного механизма 9, который переместит ролики устройства 11 вправо (фиг. 1). В случае предельной осложненности условий движения ролики переместятся в крайнее правое положение, показанное на фиг. 3. При этом рукоятка управления 13 и ведущий шкив 14 останутся в прежнем положении ("полный ход"), а соотношение длин тросиков изменится из-за того, что правый тросик выпрямится, а левый изогнется роликами исполнительного механизма, поэтому ведомый шкив 15 повернется в сторону уменьшения подачи топлива на угол α_max (максимальный угол регулирования), соответственно переместится рейка 6 топливного насоса и уменьшится величина сигнала от датчика обратной связи 5. Процесс регулирования происходит до тех пор, пока величины обоих сигналов (от тахогенератора 3 и от датчика обратной связи 5) не сравняются, т.е. пока они не станут равными одной величине, на которую запрограммирован блок регулирования 2 для данной глубины судового хода. При выходе судна на глубокую воду идет обратный процесс регулирования.

Здесь приведена схема работы регулятора при выходе на мелководье. Кроме мелководья, регулятор может реагировать на любую причину, которая приводила бы к увеличению сопротивления движению судна, например, встречный ветер, волнение и т.д.

Оснащение исполнительного механизма устройством с роликами для изгибания тросиков и соответствующего воздействия на режимы работы дизеля позволяет судоводителю в любой момент беспрепятственно изменять режим работы дизеля по своему усмотрению, даже при выходе исполнительного механизма из строя и его заклинивании, так как при изменении положения рукоятки управления дизелем тросики могут свободно перемещаться по роликам исполнительного механизма, в каком бы положении ни находились ролики. Это повышает надежность управления дизелем.

Такое выполнение позволяет установить исполнительный механизм вне машинного отделения, в удобном для обслуживания месте и благоприятных условиях, а не на дизеле, т.е. в условиях повышенной температуры и вибрации, воздействия топлива и масла, возможности его повреждения при обслуживании и ремонте дизеля. Кроме того, снимаются ограничения по габаритам и весу исполнительного механизма, что расширяет возможности при выборе составляющих частей, например, позволяет выбрать более надежный и долговечный электропривод. Все это повышает надежность и удобство обслуживания регулятора.

Использование: эксплуатация судов с дизельными силовыми установками, оснащенных тросиковым дистанционным управлением. Сущность изобретения: регулятор режима работы дизеля содержит блок регулирования 1, датчик числа оборотов тахогенератор 3 гребного вала 4, датчик обратной связи 5 положения рейки 6 топливных насосов 7 и исполнительный механизм 9. Последний снабжен устройством 11 с роликами для изгибания тросиков 10 и воздействует на тросики дистанционного управления дизелем. 3 ил.

РЕГУЛЯТОР РЕЖИМА РАБОТЫ СУДОВОГО ДИЗЕЛЯ С ДИСТАНЦИОННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ, содержащий блок регулирования со схемой сравнения, датчик числа оборотов, выполненный в виде тахогенератора, вход которого связан с гребным валом, а выход с первым входом блока регулирования, датчик обратной связи, вход которого связан с рейкой топливного насоса дизеля, а выход- с вторым входом блока регулирования, и исполнительный механизм с электроприводом, причем выход блока регулирования соединен с выходом электропривода исполнительного механизма, отличающийся тем, что система дистанционного управления выполнена в виде ведущего шкива, связанного с рукояткой управления, и ведомого шкива, связанного с регулятором числа оборотов дизеля, ведомый шкив через тросик связан с ведущим шкивом, причем исполнительный механизм выполнен в виде устройства с роликами, установленного с возможностью изгибания тросика роликами.